近日，我校食品學院呂慕雯老師在辣椒素對葡萄糖穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)作用及其潛在機制、辣椒素可調(diào)節(jié)油酸誘導的HepG2細胞生物鐘紊亂的研究方面取得新進展，并在國際高水平期刊發(fā)表兩篇一區(qū)學術論文。

在Critical Reviews in Food Science and Nutrition上發(fā)表題為“Modulating Effects of Capsaicin on Glucose Homeostasis and the Underlying Mechanism”的論文，影響因子為11.176。（原文鏈接：https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10408398.2021.1991883?journalCode=bfsn20）

葡萄糖穩(wěn)態(tài)異常能導致多種代謝綜合征癥狀表現(xiàn)，如胰島素抵抗、肥胖、2型糖尿病、高血壓和心血管疾病，可見葡萄糖穩(wěn)態(tài)對維持機體正常的生物功能非常重要。辣椒素是辣椒中的主要生物活性成分，許多研究表明辣椒素通過激活TRPV1離子通道能有效改善機體葡萄糖穩(wěn)態(tài)。

該研究從依賴于TRPV1途徑與獨立于TRPV1途徑綜述了辣椒素在細胞模型、動物模型和人體試驗中對葡萄糖穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)作用，并對其調(diào)控作用的相關分子機制進行了評價。辣椒素可作為一種有前景的膳食補充物，用于預防和改善糖尿病前期胰島素抵抗、糖尿病及其并發(fā)癥，為辣椒素在食品和制藥行業(yè)的進一步應用提供理論基礎。

（辣椒素在不同細胞模型中調(diào)節(jié)葡萄糖穩(wěn)態(tài)的機制）

在Journal of Agricultural and Food Chemistry期刊上發(fā)表題為“Capsaicin Attenuates Oleic Acid-Induced Lipid Accumulation via the Regulation of Circadian Clock Genes in HepG2 Cells”的封面文章，影響因子為5.396。（原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.jafc.1c06437）

植物化學物質(zhì)可以通過晝夜節(jié)律相關機制調(diào)節(jié)代謝紊亂，辣椒素（Capsaicin, CAP）是紅辣椒中的主要辛辣成分，具有抗肥胖、抗炎、抗氧化、抗癌和抑菌等多種有益作用。基于該團隊之前的工作發(fā)現(xiàn)，CAP可以通過生物鐘基因的參與來緩解葡萄糖代謝紊亂。然而，CAP是否可以通過生物鐘基因的參與調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝紊亂，目前尚不清楚。

該研究從生物鐘基因表達的角度，評價了CAP對油酸（OA）誘導的HepG2細胞脂質(zhì)積累的調(diào)節(jié)作用。使用試劑盒測定了細胞內(nèi)的脂質(zhì)概況，包括甘油三酯，總膽固醇，高密度脂蛋白，低密度脂蛋白和天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶含量。線粒體膜電位、細胞氧化還原狀態(tài)和脂滴形態(tài)也通過不同的檢測試劑盒和染色方法測定。采用RT-qPCR和蛋白質(zhì)印跡法對核心生物鐘基因的mRNA和蛋白表達以及主要的脂代謝相關因子進行了評估。結(jié)果表明，50 μM CAP緩解了晝夜節(jié)律錯位，抑制了HepG2細胞中OA誘導的ROS過度產(chǎn)生（從166.44±12.63%至119.90±5.43%）和線粒體功能障礙從（0.60±0.08至0.83±0.09，以紅/綠熒光比為代表）。Bmal1基因敲低后，CAP對OA誘導的脂質(zhì)積累的改善作用減弱，表明生物鐘基因的節(jié)律表達參與了CAP調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝的過程。

CAP可以緩解晝夜節(jié)律錯位，抑制OA誘導的HepG2細胞ROS產(chǎn)生和線粒體功能障礙。CAP也以Bmal1依賴性方式緩解了脂質(zhì)代謝紊亂。這些發(fā)現(xiàn)可以為CAP抑制OA誘導的脂質(zhì)代謝紊亂的機制提供新的見解。這項工作還可以為通過調(diào)節(jié)生物鐘來預防和治療肥胖相關代謝紊亂的新解決方案提供理論依據(jù)。

兩篇論文通訊作者均為呂慕雯副教授。其中第一篇論文第一作者為華南農(nóng)業(yè)大學食品學院碩士生梁婉霞，第二篇論文第一作者為華南農(nóng)業(yè)大學食品學院碩士生李潤。（文圖/食品學院）